Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза

 

Изобретение относится к транспорту. Цель изобретения - повышение тяговых свойств тепловоза. Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза содержит задатчик 1 интенсивности, выход которого соединен с одним из входов блока 2 сравнения, другой вход которого объединен с первым входом задатчика 1 и другим входом блока 7 задания возбуждения, блок 3 боксования, подключенный выходом к второму входу задатчика 1, блок 6 выделения максимального сигнала, выход которого подключен к входу регулятора 5 тока возбуждения, а входы - соответственно к выходам блоков 2 и 7, датчики 8 и 9 состояния контакторов ослабления возбуждения тяговых электродвигателей

блок 10 формирования временных интервалов, элемент ИЛИ 4, выход которого соединен с третьим входом задатчика 1, а входы - соответственно с выходами блока 11 измерения и блока 10, входы которого соединены соответственно с выходами датчиков 8 и 9, причем другой выход блока 3 подключен к четвертому входу задатчика 1. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 60 1 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Cb

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4622219/27-11 (22) 19.12.88 (46) 30.10.90. Бюл. № 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта и

Научно-исследовательский проектно-конструкторский технологический институт тяжелого электромашиностроения Завода «Электротяж маш» (72) А. И. Борзов, Л. К. Филиппов, В. И. Казьмин, В. С. Калмыков, В. И. Липовка и В. И. Попов (53) 629.424.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1390078, кл. В 60 1 11/02, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ТЯГОВОГО ГЕНЕРАТОРА ТЕПЛОВОЗА (57) Изобретение относится к транспорту.

Цель изобретения — повышение тяговых свойств тепловоза. Устройство для регули„„SU„„1602774 д1

2 рования напряжения тягового генератора тепловоза содержит задатчик интенсивности, выход которого соединен с одним из входов блока 2 сравнения, другой вход которого объединен с первым входом задатчика 1 и другим входом блока 7 задания возбуждения, блок 3 боксования, подключенный выходом к второму входу задатчика 1, блок 6 выделения максимального сигнала, выход которого подключен к входу регулятора 5 тока возбуждения, а входы — соответственно к выходам блоков 2 и 7 датчики

8 и 9 состояния контакторов ослабления возбуждения тяговых электродвигателей, блок 10 формирования временных штурвалов, элемент ИЛИ 4 выход которого соединен с третьим входом задатчика 1, а входы соответственно с выходами блока 11 измерения и блока 10, входы которого соединены соответственно с выходами датчиков

8 и 9, причем другой выход блока 3 подключен к четвертому входу задатчнка 1. 2 ил.

1602774

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам автоматического управления тяговыми усилиями автономных локомотивов с электрической передачей мощности.

Цель изобретения — повышение тяговых свойств тепловоза.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для регулирования напряжения тягового гененатора тепловоза; на фиг. 2— внешняя характеристика тягового генератора.

Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза состоит из задатчика 1 (фиг. 1) интенсивности изменения напряжения, выход которого соединен с одним из входов блока 2 сравнения, а первый, второй, третий и четвертый входы — с выходами ссютветственно блока 3 боксования, элемента ИЛИ 4 и датчика (на фиг. 1 не показан) напряжения генератора, регулятора 5 тока возбуждения, подключенного входом к выходу блока 6 выделения максимального сигнала, один и другой входы которого подключены к выходам блока 7 задания тока возбуждения и блока 2 сравнения, другой вход которого и один из входов блока 7 соединены с выходом датчика напряжения генератора, датчики 8 и 9 состояния контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей, выходы которых соединены с входами блока 10 формирования временных интервалов, подключенного выходом к одному из входов элемента ИЛИ 4, другой вход которого соединен с выходом блока 11 измерения интенсивности изменения частоты вращения вала дизеля, вход которого и другой вход блока 7 подключены к выходу датчика скорости вращения вала дизеля (на фиг. 1 не показан). Блок 10 формирования временных интервалов состоит из формирователей 12 и 13 импульсов и элементы

ИЛИ 14.

Задатчик 1 интенсивности предназначен для формирования сигнала, определяющего характер и скорость изменения напряжения тягового генератора, и построен на операционных усилителях 15 — 18, транзисторах

19 — 22, конденсаторах 23 — 24, резисторах

25 — 50 и диодах 51 — 53. Усилитель 15 работает в режиме компаратора. Усилитель 16 производит интегрирование суммарного опорного сигнала, формируемого на резисторе 41 усилителями 15, 18 и обратной связью по напряжению генератора через резисторы 30 и 48. Усилитель 17 работает в режиме повторителя. Интенсивность нарастания выходного сигнала усилителя 17 определена параметрами резистора 38 и конденсатора 24 или величиной опорного сигнала. Вся система охвачена отрицательной обратной связью через резистор 33 с коэффициентом передачи по сигналу, пропорциональному напряжению генератора, равным 1. В случае снижения

10

Блок 6 предназначен для выделения максимального сигнала из двух управляющих.

40 Использование блока 6 обусловлено наличием одного управляющего входа регулятора 5 тока.

Датчики 8 и 9 служат для формирования релейных сигналов о включении или выключении контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей и представляют собой нормально-разомкнутые блок-контакты групповых контакторов ослабления возбуждения первой и второй ступени.

Блок 10 предназначен для формироч0 вания импульсов заданной длительности.

Устройство работает следующим образом.

При уменьшении скорости движения выключаются контакторы ослабления возбуждения и размыкаются их блок-контакты 8 или 9. На выходе блока 10 формируетч5 ся импульс заданной длительности по времени. Этот сигнал приходит на вход операционного усилителя 18, работающего в режиме ключа. Вследствие этого резисторы 37

35 напряжения генератора сигнал на выходе усилителя 15 меняет знак, перезаряд конденсатора 24 происходит по цепи 51 — 34 с малой постоянной времени, что обеспечивает снижение выходного сигнала усилителя 17 соответственно с напряжением генератора.

В исходном состоянии транзисторы 20 и

19 открыты, а 21 и 22 закрыты, что обеспечивает прохождение сигнала по напряжению генератора на резистор 41. Вследствие этого с повышением напряжения снижается опорный сигнал на резисторе 14 и интенсивность нарастания напряжения генератора.

Блок 7 задания тока возбуждения предназначен для формирования на своем выходе управляющего воздействия в результате сравнения уставок и сигналов обратных связей по мощности, току и напряжению тягового генератора

Блоком 11 обеспечивается формирование сигнала о превышении скорости нарастания частоты вращения вала дизеля над заданной интенсивностью.

Блок 3 боксования предназначен для формирования сигналов о проскальзывании колесных пар. В качестве блока 3 может использоваться реле, формирующее сигнал в результате сравнения токов тяговых двигателей и воздействующее на транзисторы

20 и 19 блока 1 задатчика интенсивности.

При использовании в качестве блока 3 реле, формирующего сигнал на основе сравнения частот вращения колесных пар, его выходной сигнал воздействует на транзистор 20, а сигнал, пропорциональный скорости проскальзывания, — на инверсный вход усилителя 17.

При этом транзистор 19 закорачивается перемычкой.

1602774

5 и 40 включаются параллельно, повышая опорное напряжение на резисторе 41 и значительно увеличивая скорость нарастания выходного сигнала усилителя 17. В результате рабочая точка В за короткое время переместится в положение А на внешней характеристике без потерь мощности локомотивом (см. фиг. 2).

При наборе позиций контроллера машиниста и увеличении в единицу времени частоты вращения вала дизеля сверх опорной интенсивности, на выходе блока 11 измерения появится сигнал, что также приведет к интенсивному нарастанию напряжения тягового генератора и обеспечения заданной скорости нарастания мощности передачи.

При возникновении боксования и использования реле для его обнаружения, транзисторы 20 и 19 закроются, а 21 и 22— откроются. Открытие транзистора 22 обеспечивает значение опорного сигнала близкого к нулю, а значит и стабилизацию сигнала усилителей 16 и 17 и напряжения генератора. При закрытии транзистора 19 обеспечивается прохождение сигнала по напряжению генератора по цепи 25 и 23.

В результате чего конденсатор 23 начнет заряжаться. При достижении напряжения на конденсаторе достаточной величины и пробое диода 53 сигнал на выходе усилителей 16 и 17 и напряжение тягового генератора снижаются по экспоненциальному закону. Открытие транзистора 21 приводит к исключению управления скоростью изменения напряжения генератора по сигналу обратной связи.

Применение в устройстве противобоксовочного средства с использованием сигналов, пропорциональных скоростям вращения осей, обеспечивает вначале стабилизацию напряжения тягового генератора посредством открытия тпанзистора 22 и дальнейшее его снижение в случае увеличения разности скоростей скольжения колесных пар.

Использование устройства в системе ре гулирования дизель-генератора исключает потери тяги после выключения контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей и обеспечивает устойчивую реализацию тягового усилия в широком диапазоне изменения условий сцепления. Формула изобретекия

Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза, содер1О . жащее блоки задания тока возбуждения и измерения интенсивности изменения частоты вращения вала дизеля, подключенные соответственно одним из входов к выходу датчика частоты вращения вала дизеля, задатчик интенсивности. изменения напряжения, выход которого соединен с одним из входов блока сравнения, другой вход которого, а также другой вход блока задания тока возбуждения и первый вход задатчика интенсивности изменения напряжения предназ2о начены для подключения к выходу датчика напряжения генератора, блок боксования, соединенный одним из входов с вторым входом задатчика изменения напряжения, и регулятор тока возбуждения, отличающееся тем, что, с целью повышения тяговых свойств тепловоза, оно снабжено датчиками состояния контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей, элементом ИЛИ, блоком формирования временных интервалов и блоком выделения максимального сигнала, выЗО ход которого соединен с входом регулятора тока возбуждения, а входы — с выходами блоков сравнения и задания тока возбуждения, причем к выходам датчиков состояния контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей подключены входы блока формирования временных интервалов, выход которого соединен с одним из входов элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу блока измерения интенсивности изменения частоты вращения вала дизеля, а выход — к третьему входу за4О датчика интенсивности изменения напряжения, соединенного четвертым входом с другим выходом блока боксования.

1602774

Составитель Н. Кеиерис

Редактор М. Недолуженко Техред А. Кравчук Корректор С. Шевкун

Заказ 3356 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101